前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的計算機網絡交換技術主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關鍵詞】計算機網絡;數(shù)據(jù)通信交換技術;ATM信元交換
隨著計算機網絡技術的發(fā)展,網絡技術已經廣泛應用于商業(yè)、金融、科研等各個領域。在光纖技術的發(fā)展下,網絡技術開始以高效、超大容量進行演變。在當今科技術迅速發(fā)展的今天,通信技術已經成為技術發(fā)展的主要需求。本文主要對計算機網絡和數(shù)據(jù)交換方法進行了分析,可以帶動計算機網絡技術和數(shù)據(jù)交換的發(fā)展。
一、算機網絡技術和數(shù)據(jù)通信交換的原理
計算機網絡是由各個獨立計算機連接起來的拓撲結構,主要由通信子網、網絡操作系統(tǒng)協(xié)和資源子網組成。通信子網和資源含有兩個節(jié)點(轉接節(jié)點和訪問節(jié)點)和一個鏈路。鏈路分為邏輯鏈路(雙絞線、同軸電纜、單模多模光纖及無線)和物理鏈路。計算機可以在網絡結構的基礎上,實現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)傳輸。資源共享主要進行軟硬件、數(shù)據(jù)和通信同享。數(shù)據(jù)通信交換是各種計算機在工作狀態(tài)下,與各個網絡設備形成的信息交換技術。最常見的數(shù)據(jù)通信交換就是計算機和計算機網絡設備之間形成的通信,此種通信方式沒有中間節(jié)點,是一種最簡單的信息交換方法。但是不可以在廣域網和局域網之間進行交換,需要在各個宿站點之間設置多個節(jié)點,保證進行數(shù)據(jù)通信式。因此此種數(shù)據(jù)通信技術基本原理是利用某種交換方法,經過某個節(jié)點和網絡設備,最終到達目標站點。
二、數(shù)據(jù)通信交換技術
2.1傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換
電路交換和包交換是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的兩種常見模式。電路交換辦法。電路交換表示在原站點和目標站點建立連接,同時不能讓其他計算機共享此電路,直到通信交換完成的一種方式。電路完成交換需要經過:建立鏈路,在呼叫過程中需找空閑線路建立物理鏈路;數(shù)據(jù)傳輸,建立數(shù)據(jù)傳輸所需要的鏈路并且不能被其他接收方占領;拆除連接線路,完成數(shù)據(jù)交換后,需要根據(jù)發(fā)送方和接受方的應答對各個節(jié)點進行拆除。包交換方法。存儲轉發(fā)是包交換最常使用的方式,由數(shù)據(jù)報和虛電路兩種或方式組成。包交換的利用率非常高,可以在不同速率和不同站點進行通信,但是時間較長,不能進行實效性要求較高的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)包包含數(shù)據(jù)頭和數(shù)據(jù)本身,可以將其理解為一封平信,信封就是包含地質和信息等的報頭。同一個報文中的不同組,可以選擇不同方式進行數(shù)據(jù)傳輸,然后到達連接終端的時候,重新對傳輸報文進行重組和排序。虛電路是網絡連接站點形成的邏輯鏈路,可以在兩個站點之間進行面向連接并進行永久會話。源站點將信息發(fā)送給每個分組,目的站點會根據(jù)站點先后順序進行接受,不用進行重組和排序。呼叫虛電路和永久虛電路是虛電路的兩種方式。呼叫虛電路由呼叫報文、信息報文等組成。永久虛電路和專線電話具有類似功能,不需要進行建立和拆除報文過程。其中虛電路產生的差錯問題和流量控制都由網絡層的協(xié)議負責。
2.2光交換技術
1)波分光交換技術。波分復用技術是該技術的基礎,可以實現(xiàn)高速、大容量信息傳遞。波分光使用波長變化方式進行光交換。波分光具有很多輸入光纖和輸出光纖,而且各個光纖技術中含有很多載波信號,可以在解復用器和復用器相互間進行光纖和波長信號轉換。2)時分光交換技術。時分復是此技術的基礎,主要利用時隙互換原理進行分光交換??梢院唵螌r分復技術理解為時間分化信號才能的幀,給予每個幀劃分很多長度相等的時隙,并分配信號,然后將各個信號連接在同一條光纖上。簡而言之,就是實現(xiàn)分復幀中時隙信號交換位置互換。3)空分光交換技術。光開關是此技術的基礎,在光開關的基礎上,讓光信號在傳輸空間發(fā)生變化。此項技術的核心器件是光開關,開關速度對技術性能高低起到了決定作用。4)波分、空分光和時分技術組合。此項技術可以將波分、空分光和時分技術實現(xiàn)任意交換,進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的相互間交換。
2.3其他交換技術
ATM信元交換。此技術是建立在傳統(tǒng)交換和包交換基礎上的新技術,經常應用于綜合寬帶業(yè)務數(shù)字網絡。用戶可以在ATM信元和光纖的連接基礎上,實現(xiàn)高校通信。為了滿足實時性業(yè)務需求,ATM信元還保留了電路交換技術,最大化利用了電路交換技術的優(yōu)點。幀中繼交換。此技術是面向包交換的一種方法,傳輸介質是光纖,可以進行節(jié)點轉發(fā)操作,具有傳輸錯碼率低,不進行流量和差錯控制等優(yōu)點。但是交換的實時性差,不能進行語音和視頻等信號傳輸。
三、結束語
在計算機網絡技術的快速發(fā)展下,高效率、超大容量數(shù)據(jù)傳輸是未來智能網絡發(fā)展的主要方向。為了滿足多用戶需求,有效的利用網絡傳輸信息資源,保證數(shù)據(jù)通信和交換技術的協(xié)同發(fā)展,必須對網絡傳輸技術進行管理,進而提高網絡服務水平。
參考文獻
[1]劉增基。光纖通信技術的發(fā)展方向[J],現(xiàn)代交換原理,2014,(09).
【關鍵詞】計算機網絡;路由交換;發(fā)展
路由技術的主要功能包括決定最優(yōu)路徑和傳輸數(shù)據(jù)包,對不同的網絡進行連接,是基于 TCP/IP之上的,構成了Internet的骨架。最初的路由器只支持路由器信息協(xié)議(RIP),它能夠滿足簡單網絡的要求,但是對于大型的信息網絡來說,則是遠遠不能夠滿足的,而是需要支持開放的最短路徑優(yōu)先路由協(xié)議(OSFP)等更加高級的路由協(xié)議。因為路由器是互聯(lián)網中的重要設備,其數(shù)據(jù)處理速度在很大程度上影響了整個網絡中信息的傳輸速率。簡單的RIP路由協(xié)議已經遠遠無法面對越來越復雜的信息網絡,需要更好的路由器交換技術來進行技術支持。所以,相關的科研人員一定要加強對計算機路由交換技術的研究和應用。
一、計算機網絡路由交換的相關理論分析
1、主流路由器協(xié)議的相關技術分析
就目前主流的路由器協(xié)議技術來看,主要是PAP(口令認證路由器協(xié)議)和CHAP(高級口令認證路由器協(xié)議)兩種路由器協(xié)議。而其中PAP協(xié)議的安全性能有所欠缺,無法保證上網用戶的登錄信息的加密,這就容易被不法人員利用,這是因為PAP只有在登錄者向目標路由器提供用戶名和密碼等信息并且驗證無誤的前提下,才會允許用戶的登錄請求。而CHAP對于用戶信息安全性的保障則會高于PAP,能夠保證信息不被黑客所盜用,因為對于CHAP而言,由于隨機初始值的不同,使得每次用戶登錄的最終登錄信息也不同的原因。
2、路由技術分析
路由器內部有一個表明數(shù)據(jù)包目的地和下一站等信息的路由表,當路由器從某端口接收到數(shù)據(jù)包后,會先對其進行拆包,并讀取其目的IP地址,通過查詢路由表,確定其下一步的地址,再進行打包并將數(shù)據(jù)包轉發(fā)出去。若是無法確定下一步IP地址,則直接丟棄該數(shù)據(jù)包,并向該數(shù)據(jù)包的源地址返回相應的信息。另外,路由器還可以向其他路由器傳遞信息發(fā)送方的鏈路狀態(tài)等信息,即為鏈路狀態(tài)廣播。
二、網絡路由交換技術的應用
1、路由交換技術的應用可以完善流量的信息
交換式路由器結合使用跟蹤應用程序之后,能夠提高相應路由器在流量測量、記賬以及性能監(jiān)控等方面的能力。路由器不再需要特設的探測器,便可以實現(xiàn)其功能,這都是因為路由器標準端口上的RMON/RMON2是路由器的記賬信息進行轉換得到的。通過使用交換技術,路由器能夠實現(xiàn)在所有端口上積極性檢測提供相應的線索,另外還可以實現(xiàn)交換式路由端直接訪問探測器,這樣便能夠保證相關的技術人員可以對數(shù)據(jù)進行詳細的統(tǒng)計。通過這種詳細統(tǒng)計的記賬方法,可以讓網絡管理人員明確的了解消耗帶寬的詳細情況,以達到維持服務器之間平衡狀態(tài)的目的。
2、路由交換技術需要應用在靈活的網路應用和高效的網絡安全之上
一旦路由器在軟件處理應用時啟用了安全過濾器,將會在很大的程度上增加路由器中每個包里面所需要執(zhí)行的指令,這樣就會導致路由器性能的下降。交換式路由器的安全性能不應該被損壞,就算在路由器的高級安全性能被激活后,也應該具備一定的線速性能。在經過特定的ASIC處理之后,交換式路由器的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)來源以及目的地將會被迅速的捕捉到,這也就同時保證了它的安全性能和線速性能,與此同時,還能使數(shù)據(jù)包能夠免受一定的干擾。
3、交換式路由器的應用需要更加科學合理的服務質量策略
在路由交換機中的端口出現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)量過大,或者是路由器內存中已經被占滿的情況下,就需要路由交換機通過服務質量來進行擇優(yōu)。在設定應用程序時,路由器允許通過科學合理的服務質量策略對網絡中應用層的流量進行設定,這樣做也是為了方便網絡管理人員對于網絡的控制。
三、網絡路由交換技術的發(fā)展趨勢
1、能夠從路由器與交換機相關的配置進行分析
在過濾網絡流量方面,路由器、交換機以及網橋具有相似的使用方法。但不同的是,對于物理層方面的工作方式,路由器則是需要使用特定的軟件才能夠對網絡進行管理。一般來說,路由器對于IP協(xié)議的支持通常是先把網絡劃分成為多個子網,路由器只能允許流向特定IP地址的網絡流量通過。當每一個數(shù)據(jù)包到達路由器時,該數(shù)據(jù)包都會被進行重新的計算和檢驗數(shù)值,并且被寫入一個新的物理地址。這就使得路由器中數(shù)據(jù)的轉發(fā)和過濾速度會遠遠小于直接查看數(shù)據(jù)包的物理地址的速度。而對于結構復雜的網絡來說,要想能夠提高網絡的處理效率就必須要使用路由器,這樣還能過避免網絡中出現(xiàn)自動廣播的現(xiàn)象。所以,計算機路由交換技術經過發(fā)展,必將能夠馬努走從路由器與交換機相關的配置進行分析的要求。
2、在網絡使用多種路由器協(xié)議時需要非常活躍的IP子網通
通過靜態(tài)配置實現(xiàn)路由器中每個IP的網絡交換和是不可能的,并且從當前的發(fā)展形勢來看企業(yè)計算機網絡的發(fā)展對網絡的改動需求較大,但是事實上其IP地址還有空間確實基本不做改變的。所以要想方便企業(yè)內部的網絡關卡和外部關卡能夠進行相互配置,實現(xiàn)再分配,或者是通過網絡訪問列表來控制網絡,或者是利用網絡聲明業(yè)內部的網絡關卡和外部的網絡關卡,這些都需要能夠讓企業(yè)的網絡管理人員自主選擇使用什么配制方法。所以,在網絡使用多種路由器協(xié)議時需要非?;钴S的IP子網通必然是未來計算機路由交換技術的發(fā)展趨勢。
3、有利于促進路由器的協(xié)議
在進行多路由器網絡管理時,需要進行兩種不同的路由協(xié)議之間的路由信息交換。如果一個路由器能夠生產較大的網絡流量,那么其所處的環(huán)境必將是由多家廠商進行建設的路由器,并且占用較多的帶寬資源。若是在90S之內,路由選擇表收不到相關站點發(fā)送的數(shù)據(jù)信息,則判定相應站點不可達。若是每隔30S,相關站點收到一定距離之內的路由器發(fā)送的整個網絡的路由器選擇表,那么就能夠及時更新相關的路由器選擇表。距離向量路由器協(xié)議對路由器之間距離通常是通過跳數(shù)來度量的,所以在計算路由器數(shù)據(jù)的地方,路由器進行路由器協(xié)議的選擇一般也都是根據(jù)管理的距離來決定的。因此,計算機網絡路由技術必將有利于促進路由器協(xié)議。
4、相關的網絡管理者要對路由器協(xié)議進行解析
一個路由協(xié)議得到網絡通告后,通過一定的方式告知另一個路由協(xié)議,然后就進行重分法――將各個端點的信息發(fā)送給其他的端點。每個路由器的內部都具有只能被自己認可的選擇協(xié)議,即使計算機網路中運行著多種路由協(xié)議,因此,在路由端口之間進行重分發(fā)時,接收端口就會將其確認為外部路由,進而將其拒絕和抵制。
四、結束語
計算機網絡快速發(fā)展,其中路由交換技術起到了不可磨滅的作用,提高路由交換技術的水平就能夠大大提高網絡中信息的傳送速率,同時還可以保證信息傳送的質量。目前出現(xiàn)了了不少新型的計算機網絡路由技術,但是有些還不夠成熟,正在處于研究的階段,將其應用到實際的網絡中去還需要更長的時間。通過使用交換式路由,能夠保證在網絡使用的高峰期可以提供路由器較為理想的網絡應用流量,并且對網絡的信息安全等方面也有很大的保障。
參考文獻:
[1]夏法林.基于計算機網絡路由交換的技術應用及其趨勢研究[J].長春教育學院學報,2011,12(8):108-109.
關鍵詞:數(shù)據(jù)通信;計算機網絡;交換方式;使用范圍
所謂交換就是指轉接,是計算機網絡中數(shù)據(jù)通信的關鍵技術。交換是指按照某種方式對傳輸線路的資源進行分配,交換技術主要包含了報文的交換、分組的交換、線路的交換等幾個方面。目前的寬帶數(shù)據(jù)通信網出現(xiàn)了兩種不同的技術,即IP與ATM,IP的網絡核心節(jié)點為太位路電器;ATM的網絡核心節(jié)點為ATM交換機,其目的為了實現(xiàn)信元的高速交換。
一、目前數(shù)據(jù)通信的幾種交換方式
1、電路交換:能為任意一個入網的用戶提供一條臨時使用的物理信道,這種方式被稱為電路交換,是由通路的各節(jié)點內部早空間上完成的信道接續(xù)而形成。這條物理信道始終被用于信息的傳輸,因此不允許被用于其他的計算機。
2、分組交換:分組交換,同時也被稱作為包交換。它的主要作用是將用戶發(fā)來的數(shù)據(jù)分割成相同長度的數(shù)據(jù)包,因此被稱為打包或者分組。分組交換是指在每個數(shù)據(jù)包前面加一個分組頭,作為將發(fā)往何處的地址標志,然后分組交換機會根據(jù)不同的地址標志對其轉發(fā)到目的地。
3、報文交換:報文交換,同時也被稱為信息交換方式。報文交換是將用戶之間不直接存在的信息進行接收以及發(fā)送的特殊物理信道。同時還將用戶正在進行交換的報文進行存儲,當輸出電路出現(xiàn)空閑的情況時,再將報文發(fā)送到需要接收的交換機。
二、使用范圍
在數(shù)據(jù)通信過程中,電路交換一般會在公用電話網、電報網、數(shù)據(jù)網(電路交換)通信網中使用。前兩種是傳統(tǒng)的通信方式,后一種與公用電話網的通信方式相似,但是需要使用二線或者四線與用戶進行連接,通常在數(shù)據(jù)交換速度較快的通信中使用。由于電路交換具有較強的實時性,同時其成本低,延遲小,但是對線路使用的效率低。所以適用于進行接續(xù)后,實施較長報文的傳輸。由于報文交換具有較大的延時性,同時對空間的占用量較大,所以適用于不同終端、協(xié)議、速度的數(shù)據(jù)通信或者是一對多形式的存儲轉發(fā)。而分組交換具有電路、報文交換的優(yōu)點,其傳輸?shù)乃俣瓤臁①|量高,并且成本低,但是其沒有較高的實時性,存儲量小。所以適合用在對話式的通信(圖文存取、郵件傳遞、數(shù)據(jù)庫檢索等)過程中。
三、分類
(一)DDN
1.DDN的工作方式:DDN作為高質量、高寬帶的數(shù)字數(shù)據(jù)通信網,數(shù)字信道為信息傳輸?shù)闹饕诺?,因此不具有交換的功能。用戶的數(shù)據(jù)信息應該根據(jù)之前約定好的協(xié)議,采用同步轉移的模式對數(shù)字進行分復用的技術,所以必須在固定的時間內對通信寬帶和速率傳輸進行事先設定。
2.DDN提供的業(yè)務:DDN網作為全透明的網絡,因此可以為分組交換網和互聯(lián)網提供中繼電路;不僅可以對一點對提供多量的業(yè)務;同時還可提供圖像、G3傳真以及語音和智能等多種業(yè)務來滿足用戶的要求。
(二)FR
1.FR的工作方式:FR的主要任務是將在原來的交換基礎上進行分組交換做出相對簡化數(shù)據(jù)傳輸新技術。它在OSI第二層主要采用簡化的方式進行數(shù)據(jù)的傳送和交換。因為FR僅完成OSI的物理層與核心層的功能,將控制流量以及糾錯等任務留給終端來完成,因此不僅使節(jié)點機之間的協(xié)議簡化,同時還提高了傳送的效率。
2.FR的特點:1)傳輸效率高。2)產生的費用低。3)兼容性好以及組網的功能性強。4)網絡資源的使用率高。
3.FR提供的業(yè)務:FR主要使用的面向連接交換技術,雖然能夠提供需要交換的PVC和SVC,但目前只能采用交換虛電路的方式。
(三)IP
1.IP的工作方式:IP交換是一種高效的IPoverATM技術,同時也被稱為三層交換技術。簡單來講,三層交換技術即“二層交換技術加上路由轉發(fā)技術。”IP只對數(shù)據(jù)流中的第一個數(shù)據(jù)包進行路由地址的處理,由路由轉發(fā),繼而按照已經計算好的路由在ATM網建立虛電路VC。這樣的處理方式使數(shù)據(jù)包在今后不用經過路由器,可以直接沿著VC的方式進行傳輸,提高傳輸?shù)男省?/p>
2.IP的交換的特點:1)因為彼此之間不存在連接建立時延,因此IP在進行交換的時候不需要事先建立通信線路,可以隨時將信息發(fā)送出去。2)通信的雙方可以不使用固定的通信線路,因此,提高了對通信線路的使用率。
3.IP提供的業(yè)務:適合多種業(yè)務的環(huán)境,目前主要使用于寬帶以及IP骨干的傳輸。
(四)X.25
1.X.25的工作方式:X.25的交換方式主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)儲存轉發(fā)方式的基礎上,進而發(fā)展的一種新型交換方式。X.25的主要工作是將用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)進行分割,每個分割后的分組都有一個分組頭,而分組頭的主要目的是為了指明將要發(fā)往的地址,最后按照地址的排列順序挨個進行交換網的發(fā)送。
2.X.25的特點:因為X.25的交換動態(tài)主要為分配線路資源和傳輸?shù)男矢撸虼四転椴煌N類的終端提供互通的便捷。其具體內容如下:1)交織傳輸。2)統(tǒng)計時分可復用:采用動態(tài)的方式對線路資源進行分配。3)邏輯信道:在分組的交換方式中,每條邏輯信道在一次呼叫過程中都有相應的邏輯信道號。因此被用于用戶的區(qū)分。4)虛電路:虛電路是根據(jù)報文的需要,以及占用多個時隙相應的緩沖空間而來的,因此,進行呼叫時不需要建立固定的物理通道。5)分組多路的通信:因為每個分組都有控制信息,所以分組型的終端可以做到與多個用戶終端同時通信。
3.X.25提供的業(yè)務:分組交換可以提供永久虛電路,同時還能開發(fā)以及提供增值的數(shù)據(jù)業(yè)務。
(五)ATM
1.ATM的工作方式:ATM的轉移模式是立于電路交換和分組交換的基礎上,主要目的是將數(shù)據(jù)分解成固定長度53B的信息,目前將這樣的分組叫做信元。而ATM主要以信元為單位進行復接、交換等工作。復用的時候只要具備信元就可以進行信息的發(fā)送工作。
2.ATM的特點:1)不僅可以建立虛電路來進行數(shù)據(jù)的傳輸,同時支持無連接的業(yè)務。2)因為采用的數(shù)據(jù)包屬于固定長度的模式,因此有利于寬帶的交換。3)采用異步術同時能夠采用服用技術。4)ATM技術使其協(xié)議以及網絡功能得到簡化。
3.ATM提供的業(yè)務:ATM常用于局域網互聯(lián)、互聯(lián)網以及虛擬局域網,還可用于電視領域。其主要優(yōu)點在使用的過程中可以提高速度。
四、協(xié)議
網絡協(xié)議是指計算機之間所使用的交流語言,同時協(xié)議包括面向字符、字節(jié)計算、比特的協(xié)議。而TCP/IP協(xié)議是最為常用的網絡協(xié)議,適用于不需要使用路由進行選擇的網絡(小型),以及由多個LAN組成的網絡(大型)。此協(xié)議所具有的特點:體系結構具有開放性,且易于管理。同時TCP/IP協(xié)議是一種較為標準的協(xié)議,其包括傳輸控制協(xié)議(TCP)與因特網協(xié)議(IP),其中TCP協(xié)議是數(shù)據(jù)在應用程序中傳送時應用,而IP協(xié)議是數(shù)據(jù)在程序與主機間進行傳輸時應用。并且由于TCP/IP協(xié)議具有較強的跨平臺性,所以已成為了一種標準協(xié)議。
五、結束語
隨著社會的發(fā)展,人們更加期待得到一個可以獲取豐富信息,相互溝通的理想通信環(huán)境,希望能在任何時間、任何環(huán)境下都能方便的使用。而目前,上述中的幾種數(shù)據(jù)交換方式,可以滿足人們對通信的需求,對廣大的用戶來說,不管從使用效率還是經濟方面來看,都是目前最好的選擇。
參考文獻:
[1]高宏杰.淺析數(shù)據(jù)通信交換方式及其適用范圍[J].民營科技.2010,(02).
[2]魏英韜.對通信網絡數(shù)據(jù)的探討[J].黑龍江科技信息.2011,(03).
區(qū)別于以往的多媒體教學,網絡引入課堂在以下方面具有不可替代的優(yōu)勢:一、在呈現(xiàn)算理方面的優(yōu)勢;二、網絡在開發(fā)學習內容的趣味性方面起到了催化劑的作用。三、網絡教學可以最大限度地使練習更具針對性。四、網絡課堂創(chuàng)造更豐富的數(shù)學文化內涵。五、網絡在呈現(xiàn)學生學習成果方面另辟蹊徑。
【關鍵詞】網絡;計算教學
九年義務教育《全日制小學數(shù)學教學大綱》中,明確指出小學數(shù)學教學的目的任務之一是:要使學生具有整數(shù)、小數(shù)、分數(shù)四則計算能力,而且計算也是解決幾何、應用題等方面問題的基礎,可見數(shù)與計算在小學數(shù)學教學內容中具有舉足輕重的地位。但新課程改革開始至今,大多數(shù)教師在教學計算課時還是在沿用十年前的教學方法,單調、乏味,重復性強。如何提高小學數(shù)學計算教學過程的趣味性、實效性以及計算練習對于不同層次學生的針對性是教師非常關注的問題。隨著計算機進入課堂,計算教學的趣味性已經有了很大的改觀,但我們希望能引進“網絡”這一先進的武器,彌補以往計算教學中出現(xiàn)的種種弊端,使計算教學更貼近新課標的要求,使學生真正愛上計算。
相比以往針對提高計算教學的趣味性的研究,結合“網絡”加強學生個性化的學習的研究還是空白。我們力圖在繼承傳統(tǒng)計算教學的扎實有效和課改初期以人為本的教學理念的基礎上引入“網絡”對學生進行程度更深、更廣的計算能力的培養(yǎng),在傳統(tǒng)教學與課改教學中總結經驗,改善教學方法,使計算教學真正能夠激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的計算能力。
這里所說的“網絡”相對于一般的多媒體課堂教學還是有一定的差距的,“網絡”具有更強的交互性和可操作性。通常我們在教學中使用的計算機課件,往往是以演示為主,簡單的還停留在等同于小黑板的作用,那些制作精美、操作復雜的課件也只是在感官上美化了學生的視野,并沒有讓學生真正地深入其中,學生也只能是走馬觀花。如果能在條件允許的情況下把“網絡”引入課堂,則能更切實地關注到學生的個性差異,由學生擔任學習的指揮者,學什么,怎么學,什么時間學,都由學生來選擇,真正使學生成為了學習的主人。我們鄭州市二七區(qū)淮河東路小學,從2000年起成立了現(xiàn)代教育技術實驗班,為每一位學生配備一臺計算機,為學生操作電腦創(chuàng)造了更大的空間。同時也為將網絡引入課堂打下了物質基礎。
通過幾年的教學實踐,我逐漸體會到,教學不能僅僅停留在讓學生“看”的層次上,應該引導學生參與進來,多動手,并根據(jù)自己的實際情況進行有效地學習。為此,我專門制作了便于學生操作的網絡版課件,學生在瀏覽的過程中,選擇所要學習的知識和進度并選擇練習。通過一段時間的嘗試,網絡在教學中的呈現(xiàn)算理、增加課堂的趣味性,以及培養(yǎng)學生的個性發(fā)展方面的優(yōu)勢日漸顯現(xiàn)。尤其是相對于傳統(tǒng)的計算教學,網絡更是使呆板的教學模式得到了很大的改觀。
1 在呈現(xiàn)算理方面的優(yōu)勢
計算教學最基本的是要讓學生學會計算的方法。要使學生會算,首先必須使學生明確怎樣算,也就是加強法則以及算理的理解,在教學時,教師應指導學生理解算理,正所謂“知其然、知其所以然。”在理解算理的基礎上掌握計算方法。而傳統(tǒng)的小學計算教學常常通過機械重復、大題目量的訓練,只注重計算的結果,不重視計算法則的形成過程和計算方法的概括,更嚴重的是教師在課堂上忽視學生的個別差異和個性發(fā)展。這種模式不利于具有創(chuàng)新精神和實踐能力的創(chuàng)造型人才的培養(yǎng)。利用多媒體教學課件進行小學數(shù)學計算教學可以更好地幫助學生理解算理,將計算知識的形成過程很好地展現(xiàn)出來,它具有內容豐富,形式多樣等優(yōu)點,在一定程度上對傳統(tǒng)的計算教學模式進行了改革,使計算教學更加直觀、生動,富有趣味,也使計算教學在算理、算法、技能這三方面得到和諧的發(fā)展和提高。但僅僅使用了多媒體課件就可以真正做到使計算教學扎實有效、尊重學生個性發(fā)展嗎?相信教師都有這樣的經歷,控制課件操作的鼠標往往控制在教師的手中,學生只是作為“看客”,什么時候進行下一步操作,是由教師顧及到大多數(shù)學生的掌握情況而定;下一步操作將要呈現(xiàn)什么,則是制作課件的教師早就設計好的,學生沒有真正選擇的權利,程度較差的學生則只是跟著別人的腳步前進,很難做到面面俱到。利用網絡教師可以輕易收集到與教學相關的教學資源。的確,利用現(xiàn)成的網絡資源,可以節(jié)省不少制作課件的時間,而且,好的課件、習題、備課確實開闊了我們的眼界,豐富了我們的課堂。可我覺得,網絡不僅是我們教師的好幫手,也可以成為學生學習的好伙伴。在條件允許的情況下,可以多讓學生動手操作電腦,在教師設置的網絡中,自由選擇學習內容的進度和難易程度,自主學習。在計算教學方面,網絡更是發(fā)揮了其無可比擬的優(yōu)勢,可以更加完美地幫助學生掌握重點,突破難點并利于其思維的發(fā)展。
例如在教學被減數(shù)中間有0的退位減法時,當講授個位不夠減向十位借1,而十位上是0,需要向百位借1……這時教師往往會利用課件展示小棒的操作過程,單根的小棒不夠減時要拆開一捆小棒,可是在沒有一捆一捆的小棒的情況下,需要拆開一大捆小棒,(100根)變成10個十,然后在計算。講授時,教師往往是根據(jù)某個學生或大多數(shù)學生的回答,點擊鼠標,展示過程。但是其中忽略了全體學生的思考過程,個別優(yōu)等生的思考并不能代表全體學生的思維,要想顧及到每一位學生,必須給予他們足夠的思考空間,可是每個人思考過程是有所差異的,如果教師能將這個有趣的過程利用軟件制作成網頁的形式,由學生自己選擇點擊出的內容,根據(jù)自己的理解能力和認知水平選擇學習的進度和內容,效果會更加貼近學生。利用網絡把對思考的時間控制權交給學生,讓他們通過自己的思考之后,再開展下一步的學習,這樣在真正領悟算理的基礎上掌握算法,最后形成技能,不僅繼承了優(yōu)秀課件對激發(fā)學生學習興趣方面的優(yōu)勢,而且彌補了教師的操作忽視學生個性差異的缺陷,使原本乏味的學習過程充滿了新奇。這時,學生改變了知識的被動接受者的地位,真正成為知識的主動探究者,真正參與到教學的過程中。使一節(jié)枯燥、難懂的計算課變成了一堂有趣易懂且全員參與的計算課。
2 網絡在開發(fā)學習內容的趣味性方面起到了催化劑的作用
心理學認為,興趣是積極探索某種事物的認識傾向,它是學生學習的動力源,是智能和心理發(fā)展的催化劑。學生一旦對學習發(fā)生強烈的興趣,就會激發(fā)內在的學習愿望和學習動機,就會聚精會神,努力追源,并感到樂在其中。多媒體計算機通過定格、慢放、加速、重復、圖形的變化,色彩以及聲音配合等效果,充分發(fā)揮其直觀、形象、新奇、促思等優(yōu)勢,引起學生的好奇心,激發(fā)學生的求知欲,活躍學生的思維。
網絡教學不僅繼承了多媒體課件的以上優(yōu)點,同時讓學生動手參與,這就無形中更增加了學生對學習知識的興趣。很多教師已經非常重視在教學中讓學生動手摸一摸,擺一擺,所謂“眼過百遍,不如手做一遍”但是大量的學具不僅增加了教師的工作量,同時大量的學具擺在桌上,也影響了學生的聽講,如果將生動形象的交互式課件發(fā)到班級網上,學生就可以動手自學,上課展示,對于培養(yǎng)學生的學習興趣起到了推波助瀾的作用。
3 網絡教學可以最大限度地使練習更具針對性
在計算教學中,練習起著熟練計算,形成技能的重要作用。也因為如此,我們的計算練習課容易陷入題海大戰(zhàn)的誤區(qū),一節(jié)課往往是教師寥寥數(shù)語,學生埋頭苦算,到最后可能是學生形成了一定的速度與技能,但他們對這些計算題的厭惡也從此生根發(fā)芽,學習后進生更是畏之如虎。所以教師不能簡單、粗糙地處理計算練習題。能挖掘計算的趣味性、培養(yǎng)學生對計算的信心與興趣的計算練習題,才是好的練習。利用網絡這個平臺,加強交互和操作,將練習內容分為幾個難易等級,由學生根據(jù)自己的情況選擇練習的題目,并由學生自主選擇出示題目答案的時間,加上生動的畫面和適當?shù)墓膭?學生在寬松的環(huán)境下學習,學習的效果和能力都能得到很大的提高。
4 網絡課堂創(chuàng)造更豐富的數(shù)學文化內涵
隨著教學改革的進一步深化,越來越多的人開始關注并認同“數(shù)學是一種文化”這一觀點。數(shù)學知識本身具有豐富而廣泛的文化,那么以傳承數(shù)學為目的的數(shù)學課堂,就當然具有了一種內在的文化性。很多人認為:“有些數(shù)學課很難體現(xiàn)數(shù)學文化,比如'數(shù)與代數(shù)'領域的許多內容,尤其像計算課……”。而我卻認為:數(shù)學計算教學也能具有十分豐富的文化內涵。例如,許多數(shù)學定律的推導,數(shù)學家巧算的故事,甚至于每個學生各自不同的解題方法的展示……都體現(xiàn)了數(shù)學知識的文化性。但是這樣大量的數(shù)學信息、知識、歷史和學生的學習反饋在一堂課上完全反映出來是不可能的。網絡引入課堂,就能很好地解決這個問題。把相關的知識做成友情鏈接,那些有興趣的學生和學有余力的學生可以根據(jù)自己的選擇點擊進去瀏覽。這樣,在課堂上不會出現(xiàn)滿堂灌的現(xiàn)象,學生的自由度很高,瀏覽的也是他們自己感興趣的知識內容,所以可以使廣泛而豐富的數(shù)學文化深入人心。真正使數(shù)學文化起到:潤澤數(shù)學課堂,凈化學生心靈,陶冶學生思維的作用。
5 網絡在呈現(xiàn)學生學習成果方面另辟蹊徑
如果學生具有一定的計算機操作能力,那么網絡將為學生展示學習成果開辟一片新的天地。學生可以利用自己的計算機知識制作簡單的網頁,或由教師將制作好的基本文本進行加工處理,連接到網頁上,上傳到網絡中,在學?;蛘吒蟮姆秶鷥冗M行交流。例如學生對某一題的多種算法可以盡情地展示,能夠使自己的作品大范圍的傳播是對學生最特別的鼓勵,無疑可以進一步激發(fā)學生的學習動力。通過評選優(yōu)秀的學生網站,學生小報,也可以發(fā)現(xiàn)一批優(yōu)秀的全面的人才。
1計算機網絡技術在實際生活中運用的規(guī)定
計算機網絡技術在實際生活中的運用并不是沒有規(guī)章制度和原則的,為了維持正常的計算機網絡技術的使用秩序,我們要制定明確的使用限制和原則規(guī)定。我們可以從以下幾個方面作為切入點:(1)實際應用的正式性原則。正式性原則主要是指計算機網絡技術的應用必須具有相當具體的正規(guī)性和限制性,對于使用者有具體的行為約束,這是計算機網絡技術應用的前提條件。我們可以想象,如果計算機網絡技術的運用沒有一點秩序,混亂不堪,那么我們可想而知,計算機網絡技術不但不會快速發(fā)展,很可能會停滯不前,嚴重影響計算機網絡的使用。在計算機網絡技術的使用過程中,我們應該嚴格遵守正式性的原則,對計算機網絡技術使用的人員、使用的領域范圍、使用的操作方法都要有一定程度上的約束,禁止發(fā)生擾亂計算機網絡使用技術正常使用秩序,為其他人的規(guī)范應用提供最基本的保障。同時,計算機網絡技術使用的正式性,并不是指也限定了網絡技術操作人員對網絡技術的開拓創(chuàng)新。在這個信息技術日新月異變化的新時代,信息技術的發(fā)展不想而知,而與時俱進的計算機網絡使用技術創(chuàng)新也是現(xiàn)階段一項任重而道遠的任務,我們必須也要在一定程度上規(guī)范網絡技術人員的操作,要求他們自身遵從對計算機網絡技術的正式性和規(guī)范性,在源頭上杜絕影響計算機網絡使用的事情產生。如果網絡技術人員不能按照嚴格的規(guī)章制度進行創(chuàng)新,那樣會很可能使整個計算機網絡遭受打擊。所以,在實際應用中要遵從正式性原則,可以保證計算機網絡技術使用的正常秩序。(2)實際應用的簡潔性原則。在使用計算機網絡技術的時候,我們都會在一定程度上對計算機內部或是外部的軟件、硬件帶來損壞,我們都知道,越復雜的網絡程序越會對計算機本身帶來的損失越大,我們在計算網絡技術應用的時候,堅決要遵循簡潔性的原則。我們所謂的簡潔性,實質上是指對計算機網絡設計的優(yōu)化,去除不必要的程序和麻煩,簡化計算機的操作流程,但是同時也要保證計算機網絡設計的質量問題。簡潔性并不意味著就是粗制濫造,而是計算機網絡變得更加方便,使操作的流程更加便捷。這樣,當人們進行實際操作的時候,就會學習的更快,更加容易理解操作的問題。我們在了解到社會工作群體和學生群體確切的需要后,再進行改變和轉化,這樣就會使計算機網絡技術的運用更加貼近我們的日常生活,使用更方便。
2計算機網絡技術的實際運用
【關鍵詞】 全光交換 標簽 關鍵技術
一、引言
IP信息業(yè)務的快速增長,對于計算機網絡數(shù)據(jù)信息的傳輸速度提出了較高的要求標準[1]。因為密集波分復用技術的不斷發(fā)展,促使Tbit/s量級的傳輸網絡能夠搭建起來。全光交換通常是指使用全光節(jié)點在光域實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信號的傳輸、交換、路由、轉發(fā)等功能,轉變原有的信號交換模式,能夠克服電速率對路由速度的有關限制,降低數(shù)據(jù)信息傳輸過程中出現(xiàn)的擁塞情況,有利于增大計算機網絡的吞吐量。當前相對較有優(yōu)勢發(fā)展的研究方向是全光標簽交換技術,AOLS的理論思想是把光波長用于交換標簽,把光交換和路由轉發(fā)實現(xiàn)無縫融合目的,直接在波長信道上通過標簽交換方式來進行光分組包的交換,通過波長查找路由,同時標示出相應的光通路。在全光交換過程中一般使用光邏輯器件和非線性光器件能夠達到高速的分組路由和轉發(fā)目的。這種交換方法的優(yōu)勢在于分組的路由與分組速度、分組格式以及分組長度是相互獨立的,這樣能夠提升計算機網絡的靈活性與交換粒度,有利于解決路由器轉發(fā)速度和計算機網絡容量相互之間存在的矛盾問題,從而能夠盡可能滿足寬帶光網絡的實際需求。
二、全光交換的關鍵技術
2.1 沖突解決機制
在全光交換的實現(xiàn)過程中,如果光波長一致的分組高于一組或者處在同一信號輸出端口的分組超過四組時,則直接產生沖突,這需要增加輸出或者輸入緩存來相應地解決這種問題[2]。對于信號輸出緩存的功能模塊,需要具備全光分組沖突檢測機制、全光可變光延遲控制以及全光可調波長轉換等功能,然而當前的工藝技術水平仍然無法生產制造出理想的電子器件, 這需要電控制來實現(xiàn)目標。另一種實施方法是在AOLS模塊中增加相應的輸入緩存,即通過配置數(shù)量更多的波長分配給相應的分組。這種方法主要使用16波長復用模式替代過去的4波長復用模式,這16個波長直接分為4組,每組分別有4個波長,進入到4X4的AWG路由器通過4波長一組的形式各自在AWG陣列中同時實現(xiàn)路由功能。
2.2 分組標簽的分離和讀取
如果分組能夠到達AOLS節(jié)點位置之后,首先應當把分組標簽和凈荷直接分離,節(jié)點才可以根據(jù)讀取標簽所攜帶的數(shù)據(jù)信息進行路由選擇。光標簽提取屬于標簽交換的關鍵技術之一,通常使用一個光分組時鐘恢復電路和高速光邏輯門構成分離電路從而達到分離標簽的目的。到達分組直接分成兩個部分, 其中一部分屬于時鐘恢復電路相應的輸入信號,另外一部屬于數(shù)據(jù)信號,被提取的時鐘信號屬于光邏輯門相應的控制信號。如果原始分組和提取時鐘被遲延時間剛好與時鐘獲取時標簽長度增加的時間一致,標簽和凈荷功能成功地分離。在實現(xiàn)標簽地址和查找地址的比較功能時,通常使用光時域相關器在查找表中比較一系列的比特流,從而能夠實現(xiàn)路由選擇功能。分組路由實際上是節(jié)點根據(jù)到達分組的標簽和查找表中地址進行比較之后進行的選擇,所以標簽的讀取對于標簽交換技術而言是重要的考慮因素。
在全光標簽的交換過程中,路由選擇是根據(jù)標簽地址和本地地址的比較結果進行的,在比較地址之后,應當對分組進行新標簽的重新插入,同時分配新的波長才能夠送到陣列波導光柵選擇輸出端口。高速形式的光交換要求波長轉換器使用不敏感極化以及較大范圍的可操作波長。在LSANGNE的技術項目中,使用SOAMZI用于實現(xiàn)波長轉換功能。然而系統(tǒng)需要SOA-MZI 擁有強大的調制帶寬,才可以處理40Gb/s或者更高速度的歸零信號波長。高速的波長調諧同時要求轉換器具備可調自由光濾波的功能結構,這就決定了SOA需要有迅速的增益恢復時間, 這對于現(xiàn)階段的技術水平而言仍然是一個重大挑戰(zhàn)[3]。
三、結束語
全光標簽交換技術能夠充分解決路由轉發(fā)速度和計算機網絡容量相互之間的問題,同時消除了普通光交換過程中相應的轉換開銷,在很大程度上能夠節(jié)約計算機網絡資源。然而對于每一個接收信號的分組標簽,都需要具備一個獨立形式的硬件支持,這可以增加光元器件的相應開銷,同時節(jié)點的集成度直接影響到全光標簽交換的總開銷狀況,節(jié)點的集成度愈高。所以使用高集成度的光邏輯器件作為降低光開銷的一個有效可行方法。
參 考 文 獻
[1] 張寶富. 全光網絡[M]. 北京:人民郵電出版社,2002
(一)信息與數(shù)據(jù)。
對客觀世界結構、狀態(tài)、特點等屬性的描述即為信息,其溝通了客觀物質與外部的聯(lián)系,展現(xiàn)了物體的表征。信息的存在形式包括語言、文字、圖形、圖像等。如果從量化的角度來講,其具體的表現(xiàn)就是數(shù)據(jù)。由于聲、光、電、溫度、幅度、壓力等信息具有隨著時域或空間連續(xù)變化的特點,信息經過數(shù)據(jù)的描述,細化為隨時域或空間連續(xù)變化的基準,理論上稱其為連續(xù)量,一般稱作模擬數(shù)據(jù)。
(二)信號與噪聲。
通信中數(shù)據(jù)要延伸為信號,數(shù)據(jù)經過信號以電或電磁的編碼方式的傳播,就形成了通信。信號包括模擬信號和數(shù)字信號的形式。模擬信號形象來講是連續(xù)變化的電磁波,數(shù)字信號可以稱作電脈沖。這兩種信號在一定情況下是可以相互轉換的,還能夠在特定的傳輸媒體中傳輸。信號在發(fā)送過程中難免會受到的干擾,這就是噪聲。干擾或許來自外部,或許產生于傳輸過程本身。在傳輸中首要解決的難題之一就是抗拒干擾。
(三)數(shù)據(jù)傳輸與通信。
數(shù)據(jù)的傳輸可以通過以模擬信號方式進行,也可以通過以數(shù)字信號進行傳播。依靠模擬信號方式的傳輸稱為模擬傳輸,依靠數(shù)字信號方式的傳輸稱為數(shù)字傳輸。在不考慮傳輸形式時,數(shù)據(jù)通信的要務是把數(shù)據(jù)通過信號等方式由發(fā)送區(qū)域發(fā)送到接收區(qū)域,再轉換為早期的數(shù)據(jù)。
(四)信道及其帶寬。
發(fā)送信號的通路叫做信道,其包括傳輸介質和各種相應的設備,這叫做傳輸線路。通常,一條傳輸線路允許有多個信道,傳輸時采用不同的頻率就形成了不同的信道。所傳送的信號活動的最大頻率范圍叫做信道帶寬。
二、計算機網絡與通信系統(tǒng)結合的發(fā)展前景
計算機網絡與通信系統(tǒng)結合而形成的一種新通信方式叫做計算機通信網絡,這是為了滿足數(shù)據(jù)通信的不同需要,通信網絡把不同地理位置、功能相對獨立的多臺電腦、終端或附屬設備借助通信鏈路整合起來,輔助以特定的網絡軟件,在通信過程中為謀求信息共享而形成的通信系統(tǒng)。這對于滿足局部范圍的所有企業(yè)、公司、學校和辦公機構的資料、檔案傳輸需要,乃至于在一個國家甚至全球領域內進行資源交換、儲存和處理,以及提供話音、數(shù)據(jù)和影像媒體的綜合,都有潛力巨大的發(fā)展前景。計算機通信技術推進了如下變革:信息處理設備(電腦)和信息溝通設施(交換方式設施)在本質上沒有太大的區(qū)別,資源通信、話音交流和視頻溝通之間也沒有了溝壑。單CPU電腦、多CPU電腦、局域網、城域網甚至廣域網之間的差異也不再明顯。這些變革推動了信息產業(yè)和通信領域的進一步融合,可以體現(xiàn)在元器件制造以及系統(tǒng)集成的方方面面。更為重要的是形成了能夠方式和處理各種方式信息和資料的集成系統(tǒng)。對技術本身和制定技術標準的制定者來講,都逐步延伸著能夠完成各種溝通的特定的公用網絡系統(tǒng)進化,借助特定的網絡可以簡單且統(tǒng)一地探尋到全球的數(shù)據(jù)源和各種資料。
三、計算機網絡的概念與數(shù)據(jù)通信的交換技術原理
通常,不同區(qū)域的多臺計算機甚至是計算機網絡設備借助通信線路集成于一體的拓撲結構叫做計算機網絡,其包括通信環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)、網絡操作系統(tǒng)及各種通信協(xié)議,而通信環(huán)節(jié)和資源環(huán)節(jié)包含節(jié)點和鏈路。對于多機協(xié)作完成項目和終端之間的信息通信來講,都離不開交換技術。網絡中各種終端之間或者是電腦與信息網絡設備之間進行數(shù)據(jù)通信時的數(shù)據(jù)交換技術叫做數(shù)據(jù)通信交換技術。最直接的數(shù)據(jù)通信就是兩臺終端之間或者定位與計算機網絡設備(如各種輸出設施等)之間鏈路上的通信,這種通信沒有中間節(jié)點,實現(xiàn)方便,不過在全球網絡中或者是廣域網、局域網范圍中不能通過這種簡單的互通來開展信息傳遞工作,要在源、宿站點之間設置多個中間站,實現(xiàn)網絡中的某條支線出現(xiàn)故障或無法暢通時能夠自動在各中間站之間找到恰當?shù)臉蛄?,保證通信所受影響降到最低。所以,數(shù)據(jù)通信交換技術的常規(guī)方式是借助某種交換模式,從源站點發(fā)出的數(shù)據(jù)通過多個中間站或者網絡設施后到達目標區(qū)域。
四、通信網絡和計算機網絡融合及應用
當前,通信網絡和計算機網絡融合進一步融合,比如,實力雄厚的廣電企業(yè)能夠延伸增值電信業(yè)務甚至電信基礎業(yè)務和互聯(lián)網介入,集成了有線電視網絡來促進產業(yè)形態(tài)的創(chuàng)新,開展移動多媒體廣播電視業(yè)務延伸,提供手機電視、數(shù)字電視寬帶上網逐漸成為重要發(fā)展方向;有部分電信企業(yè),也具備了經營視頻、媒體制作廣播電視節(jié)目的能力,這些動向無不體現(xiàn)著三網融合時代的到來。
五、電信網、計算機網和廣電網的三網融合
三網融合,是對電信網、廣播電視網和計算機通信網的進一步整合,互為滲透,多方兼容,逐步邁向全球統(tǒng)一的信息通信網絡,通過全數(shù)字化的網絡機構來運行,兼容了數(shù)據(jù)、話音和圖像等形式的業(yè)務的通信。電信網、計算機網和廣電網的“三網融合”有助于網絡資源的共享,減少了基礎網絡的重復建設,發(fā)展為適應性強,維護便捷,費用低廉的高效多媒體綜合平臺。
【關鍵詞】軟交換技術;設計原理;應用;發(fā)展前景
軟交換技術是科技發(fā)展的產物,其在通信工程中的應用大大改善了通信系統(tǒng)的實時性和可靠性,它必將成為下一代NGN網絡技術的核心,同時它還具有鏈接控制、網關管理和控制功能,提高了通信系統(tǒng)的資源管理和分配能力。
1軟交換技術概述
首先對軟交換的含義進行相應的闡述,主要指的是,將呼叫控制功能與媒體網關進行相應的分離,使之保持具備一定的獨立性,對軟件進行充分的應用,在此基礎上實現(xiàn)基本呼叫控制功能,進一步實現(xiàn)呼叫傳輸和呼叫控制的分離,為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面。軟交換主要提供連接控制、翻譯和選路、網關管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和呼叫詳細記錄等功能。與此同時,軟交換還將網絡資源、網絡能力封裝起來,通過標準開放的業(yè)務接口和業(yè)務應用層相連,可方便地在網絡上快速提供新的服務。傳統(tǒng)的電話網絡將交換矩陣和控制模塊、中繼和用戶訪問等模塊設置于一臺硬件設備中,各個模塊通過硬件設備的總線進行連接,因為交換機的各種業(yè)務都過于集中而導致開放性較差。軟交換技術的應用將傳統(tǒng)交換機的各功能模塊進行了有效分離,使各個功能的模塊形成了獨立網絡,這樣就使得各部件形成了開放性較高的網絡架構,從而成功的將業(yè)務與呼叫、控制與繼承有效分開,這樣的網絡構架使提供新服務更為方便。
2軟交換技術的設計原理及目標
2.1軟交換技術的設計原理
軟交換技術是一個分布式的軟件系統(tǒng),能夠在各種協(xié)議和設備網絡之間進行緊密性極高的相互操作,它有著相應的原理,主要的內容是,采取相應的措施實現(xiàn)分布式軟件系統(tǒng)的創(chuàng)建,并且保證其完整性和有效性,使其具備良好的伸縮性、接口標準性等,同時,它也是相對獨立的,與相應的操作系統(tǒng)是分離的,并且能夠很好的處理各種業(yè)務所需要的同步通信協(xié)議,在一個理想的位置上把該構架推向摩爾曲線軌道。它還需要支持一下基本要求:(1)獨立于協(xié)議和設備的呼叫,并且協(xié)助設備的呼叫和同步管理應用的開發(fā)。(2)在軟交換網絡中能夠安全執(zhí)行多個第三方應用,并且不允許存在由惡意或錯誤行為應用而引起的有害影響。(3)第三方硬件供應商能增加支持新設備和協(xié)議的能力。(4)可以進行同步通信控制,用以支持賬單、網絡管理和其它后營業(yè)室系統(tǒng)。(5)支持運行時間捆綁或有助于結構改善的同步通信控制網絡的動態(tài)拓補。(6)各種大小的網絡具備故障恢復能力。
2.2軟交換技術的目標
軟交換技術的實現(xiàn)目標是通過媒體設備和媒體網關的配合,運用計算機軟件編程來實現(xiàn)對各種媒體流進行協(xié)議轉換,并且基于分組網絡的架構實現(xiàn)IP網、ATM網、PSTN網的互聯(lián),以提供便于業(yè)務增值和靈活伸縮的設備。
3軟交換技術在通信工程中的具體應用
3.1軟交換技術在不同通信工程系統(tǒng)階段中的應用
3.1.1通信工程系統(tǒng)的初期階段
在通信工程系統(tǒng)的初期,網絡正處于起始發(fā)展階段,網絡業(yè)務規(guī)模十分有限,在這個階段中,軟交換技術能夠提供的網絡服務需求較少,此時應用軟交換技術要先構建點,有點到面再到網絡的變化。通信工程的初期階段必須重視軟交換技術,在電話網絡中構建如軟交換設備,為通信系統(tǒng)提供硬件支持,從而實現(xiàn)電話網絡與交換網絡互相通信的目標。
3.1.2通信工程系統(tǒng)的中期階段
在通信工程系統(tǒng)的中期階段,此時網絡業(yè)務的發(fā)展已經有一定的規(guī)模,這就加大了通信工程系統(tǒng)中的網絡服務量。中期階段使用的原有網絡已經被軟交換控制的電路交換網和包交換網所代替,使得用戶數(shù)量大大增加,進而邁入了通信工程的新時代。所有的運營商為滿足不同用戶的個性化需求,也會進一步擴大軟交換網絡規(guī)模,同時加強合作交流,從而為用戶提供更加全面的通信網絡。
3.1.3通信工程系統(tǒng)的后期階段
在通信工程系統(tǒng)的后期階段軟交換網絡構建基本趨于完善,然而隨著生活水平的進一步提高,用戶又給運營商提出了更高的要求,促使運營商面對新的改革形式不得不采取措施進一步完善網絡通信,以便獲取更大客戶量的信任。在這個階段可以構建通用的媒體網關,通過資源共享加強合作,從而不斷滿足客戶需求,構建更為完善的通信網絡。
3.2軟交換技術在具體通信行業(yè)中的應用
3.2.1軟交換技術在固定電話網絡中的應用
軟交換技術的開放性接口使得能夠接入的設備種類越來越多,增加了通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時保證了通信系統(tǒng)的正常運行。在固定電話網路中應用,軟交換技術需要對其進行改造,有兩種形式:①端局現(xiàn)行;②匯接局先行。端局先行引起演講速度慢,改造難度不大;而對于匯接局而言,其工程構建難度系數(shù)較高,風險也比較大,對整個通信系統(tǒng)都有較大影響,最大缺點就是使得軟交換技術在這個過程中無法向本地固定網絡提供服務。
3.2.2軟交換技術在移動電話網中的應用。
軟交換技術改變了移動本地網中的部分功能,拓寬了H.2-48協(xié)議功能,使MSC服務器對MCW形成有效控制,實現(xiàn)了移動網對信息的交換、映射和匯聚,同時提高了MSC的業(yè)務處理能力。根據(jù)本地網絡的實際需求進行設置MSCSERVE,它其實獨立于本地網,是通過MSCSERVE實現(xiàn)了對不同用戶的融合。
4軟交換技術未來的發(fā)展前景
4.1軟交換技術能夠實現(xiàn)電話和計算機網絡的相互連接
軟交換技術為計算機網絡提供了更多的開放式的應用程序接口,而且它支持各種信令協(xié)議,所以很容易實現(xiàn)電話和計算機網絡的互通,具體來說就是講兩者網絡的信令和不同的網關進行處理即可。在電話網絡中融入計算機網絡可以更好形成對電話網絡的管理,而且電話網絡又為計算機網絡提供更好的服務。軟交換技術在未來的計算機和電話網絡中將扮演更為重要的角色。
4.2軟交換技術可以提供更多的補充業(yè)務
通信網絡系統(tǒng)不僅要為用戶提供具體數(shù)據(jù)服務和語音服務,更需要不斷發(fā)展,向視頻等多媒體業(yè)務方向發(fā)展。軟交換技術不但能夠提供很好的語音服務,還可以運用新網絡設備提供更多的補充業(yè)務,這主要基于軟交換技術的開放式接口。軟交換技術的應用在一定程度上降低了通信呼叫中心的成本,縮短了周期,從而可以為用戶提供更好的服務。
4.3軟交換系統(tǒng)有利于網絡信息的交換
通信網絡有多種網絡形式,比如纖維網、載波網和微波網等,每種形式都有自身獨立的配套設施。軟交換技術可以將每種傳輸介質的信息進行交換,節(jié)約了設備資源,提高了網絡實用價值,也更有利于管理,僅維護其中一個設備便可實現(xiàn)所有網絡之間的信息交換。
5結語
通過探討,我們知道傳統(tǒng)的通信技術無法適應快速發(fā)展的社會節(jié)奏,只有不斷優(yōu)化完善通信技術,提高軟交換技術在通信工程中的應用,通過實踐,不斷發(fā)現(xiàn)問題,進一步研究軟交換技術的應用方法,從而發(fā)揮軟交換技術在通信工程中的最大作用。
參考文獻
[1]鄭可平.軟交換技術在通信工程中的應用與安全維護[J].通訊世界,2014(14):6~7.
[2]張婷.通信工程中軟交換技術的應用[J].黑龍江科技信息,2012(20):272.
[3]蔣艷.通信工程中軟交換技術的應用探析[J].無線互聯(lián)科技,2016(16):8~9.
[4]林毓楠.關于通信工程中軟交換技術的應用研究[J].工程技術:全文版,2016(12):00267.
關鍵詞:數(shù)據(jù)交換 技術 工作原理 演變過程
一、引言
數(shù)據(jù)交換技術,是指采用交換機等通信網絡設備組成的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng),通過路由選擇技術在通信雙方之間建立物理的或邏輯的連接,形成一條通信電路,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和交換的技術。數(shù)據(jù)交換技術是實現(xiàn)多點通信的共享信道的關鍵技術,是擴展網絡規(guī)模和提高通信效益的必要技術。
數(shù)據(jù)交換是建立在通信子網實現(xiàn)的數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)幕A上,它是資源子網中各個通信節(jié)點完成各種網絡功能的基礎。交換的數(shù)據(jù)可能是實時產生的,也可能是預先準備好的靜態(tài)數(shù)據(jù)。我認為網絡的本質功能就是數(shù)據(jù)交換。
二、數(shù)據(jù)交換技術類型及過程
通常所說的數(shù)據(jù)交換技術有以下幾類,分別是:電路交換技術,存儲轉發(fā)交換技術以及信元交換技術。其中電路交換技術適用于電話網和早期網絡;存儲轉發(fā)交換技術用于多種網絡形態(tài),是目前使用較廣的一種數(shù)據(jù)交換技術;信元交換技術使用于現(xiàn)代ATM網絡系統(tǒng)。
1.電路交換技術
電路交換技術又稱線路交換技術,是最古老的一種數(shù)據(jù)交換技術。它是在數(shù)據(jù)傳輸和交換之前建立一條實際的物理電路,通信雙方節(jié)點與通信子網中的一系列中間交換節(jié)點之間的一系列連接序列共同組成。這是一種典型的面向連接的通信模式,通信雙方一旦建立連接以后就“獨占使用”整條線路,直至通信結束。
2.存儲轉發(fā)交換技術
在存儲轉發(fā)交換網絡中,數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中要通過中間節(jié)點進行動態(tài)路由選擇,在所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中加入必要的控制信息??刂菩畔⒗锇p方的網絡地址,一方面使得數(shù)據(jù)得以正確傳輸,另一方面在出現(xiàn)差錯時,能夠告知發(fā)送發(fā)進行數(shù)據(jù)重傳。通信子網中的通信控制處理機可以存儲數(shù)據(jù),因此多個通信過程傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以共享信道,使得線路的利用率較電路交換技術高。
在電路交換系統(tǒng)中,通信量較大時容易導致連接無法建立或有堵塞情形出現(xiàn),使得某通信過程無法建立成功。而存儲轉發(fā)交換系統(tǒng)卻總能實施,當通信量大時,其可以在網絡中實施流量控制機制確保線路不會堵塞;還可以使用優(yōu)先級控制機制,安排眾多通信過程的通信次序。
在一次通信過程中所需要交換的所有數(shù)據(jù),加上必要的通信控制信息共同組成一次通信過程實際轉換和交換的數(shù)據(jù)包,這樣的數(shù)據(jù)包稱為報文。報文較大時,為方便傳輸,就按一定的原則將其分解為多個較小的組成單元,這些小單元再加上一定的控制信息,就組成了一個分組,分組可以作為一個傳輸單元在網絡系統(tǒng)中傳輸。
(1)報文交換技術
當報文交換技術用于通信雙方為相鄰接點的情形,信源直接將報文投遞給信宿。當報文交換技術的通信雙方不在同一物理網絡時,則將準備好的報文經由一定的路由選擇機制通過中間節(jié)點傳給接收方。此時,中間節(jié)點不再只是起連接的作用,其還具有存儲和處理數(shù)據(jù)的能力。在報文交換系統(tǒng)中,由于一次交換處理的數(shù)據(jù)量大,因而需要對通信處理的存儲和處理能力提出較高的要求,使得通信成本大大增加。且這種系統(tǒng)還易造成堵塞,靈活性和可靠性都會下降。同時,數(shù)據(jù)交換過程中出現(xiàn)差錯的可能性也很大,且檢測困難。
(2)分組交換技術
分組交換技術是分割一個報文中有效載荷數(shù)據(jù),并加上一定的控制信息后及報文號,組建出一個個分組后,以分組為單位進行傳輸?shù)囊环N數(shù)據(jù)交換模式。此交換系統(tǒng)中的中間節(jié)點也不再只是簡單的連接鏈路,而需要判斷分組的對錯,并進行路由選擇。分組交換技術中為避免造成網絡堵塞,采用了一定的流量控制機制。報文的分組和重組會耗費大量時間,但它只發(fā)生在收發(fā)處,而分組的處理效率高,因而整體的效率也較高??墒怯捎谕ㄐ胚^程中要加入一些通信控制數(shù)據(jù),因此會造成許多重復的額外的開銷;傳輸過程中分組有可能出現(xiàn)丟失、破環(huán)、亂序等情形,相關人員還需采取一定的策略去解決這些問題。分組交換技術根據(jù)實現(xiàn)機制的不同分為:數(shù)據(jù)報交換技術和虛電路交換技術。
3.信元交換技術
信元交換技術多用于現(xiàn)代ATM網絡系統(tǒng)。ATM是一種高速分組交換技術,交換的基本數(shù)據(jù)傳輸單元是信元,因此ATM技術也稱為信元交換技術。在ATM數(shù)據(jù)交換過程中,文本、語音、視頻等數(shù)據(jù)將被分解為長度固定的信元,每一個信元由信元頭和用戶數(shù)據(jù)組成,信元長度為53字節(jié)。ATM技術即信元交換技術以統(tǒng)計時分多路復用方式動態(tài)分配網絡帶寬,網絡傳輸延時小,適用實時通信的要求。ATM技術沒有鏈路級糾錯和流量控制,協(xié)議簡單,數(shù)據(jù)交換效率高。同時,其采用兩級虛電路機制增加虛電路分配的靈活性,且傳輸速率非常高。
三、結語
隨著網絡時代的到來,數(shù)據(jù)通信技術發(fā)展得越來越興盛,數(shù)據(jù)交換技術也隨之發(fā)展以適應當前形勢。了解了上述數(shù)據(jù)交換技術后,我們看到了這項技術的發(fā)展與進步,也從中了解到了有關這項技術的具體工作原理。從最初的電路交換技術,到存儲轉發(fā)交換技術,再到信元交換技術;從面向連接、獨占使用信道的系統(tǒng)到無連接,非獨占使用,并加上路由選擇等功能的系統(tǒng)。